/**
//给你链表的头结点 head ，请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。 
//
// 
// 
//
// 
//
// 示例 1： 
//
// 
//输入：head = [4,2,1,3]
//输出：[1,2,3,4]
// 
//
// 示例 2： 
//
// 
//输入：head = [-1,5,3,4,0]
//输出：[-1,0,3,4,5]
// 
//
// 示例 3： 
//
// 
//输入：head = []
//输出：[]
// 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 
// 链表中节点的数目在范围 [0, 5 * 10⁴] 内 
// -10⁵ <= Node.val <= 10⁵ 
// 
//
// 
//
// 进阶：你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序吗？ 
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*/

package com.xixi.basicAlgroithms.sort;

public class ID00148SortList {
public static void main(String[] args) {
Solution solution = new ID00148SortList().new Solution();
    ListNode tail = new ListNode(3, null);
    ListNode next2 = new ListNode(1, tail);
    ListNode next1 = new ListNode(2, next2);
    ListNode head = new ListNode(4, next1);

    solution.sortList(head);
}
 public static class ListNode {
     int val;
     ListNode next;
     ListNode() {}
     ListNode(int val) { this.val = val; }
     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 }

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head) {

        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }

        //哨兵头
        ListNode newHead = new ListNode();
        newHead.next = head;


        ListNode slow = newHead;
        ListNode fast = newHead;

        //快慢指针找到中间点,时间 n
        while(fast != null && fast.next != null){

            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;

        }

        //拆分链表 logn 次
        ListNode tailHalf = sortList(slow.next); //后半部分
        slow.next = null; //切断前半部分和后半部分
        ListNode preHalf  = sortList(head);//前半部分



        //合并两个链表

        if(tailHalf == null){
            return  preHalf;
        }
        if(preHalf == null){
            return  tailHalf;
        }


        ListNode newLink = newHead;



        while(tailHalf !=null && preHalf !=null){ 

            if(preHalf.val <= tailHalf.val){
                newLink.next = preHalf;
                preHalf = preHalf.next; //前半段指针前进
            }else{
                newLink.next = tailHalf;
                tailHalf = tailHalf.next; //前半段指针前进

            }
            newLink = newLink.next; //合并后的链表指针前进
        }

        if(tailHalf == null){
            newLink.next = preHalf;
        }else if(preHalf == null){
            newLink.next = tailHalf;
        }



        return newHead.next;


    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)




}